四新技术

高速公路养护技术交流会汇报材料

浙江顺畅高等级公路养护有限公司

在省公路局、交通集团的大力支持和交工集团的正确领导下，顺畅养护公司根据自身的特点和发展需要，坚持科技兴企、创新发展理念，积极研究探索或引进养护“四新”技术，取得了一定的成效，现将顺畅养护公司近年来的“四新”技术应用情况总结汇报如下：

一、“四新”技术应用情况

顺畅公司一直致力于养护技术的发展，通过紧紧瞄准高速公路的养护需求方向，以路面养护和结构物加固为重点，遵循技术经济原则，深入研究和开发新技术，解决目前养护工作中存在的技术难点，推动养护技术的新发展。近几年，根据浙江省沥青路面的早期病害的特点，公司系统地掌握了病害的现状调查、原因分析、对策制定和效果检验的整套工作流程，取得了良好的工作效果。公司技术团队对沥青路面的病害机理，不同结构层的力学分析有了一定的理论深度；通过各种科研、课题和QC活动，对路面材料性能、结构组合和方案策划、制定养护对策等方面有了一定的经验累。通过参与大量的课题，公司在技术上厚积薄发，把这些成果应用于高速公路养护，已逐步推广成为一项项新技术，部分新技术已编制成工法、专利和国家标准。

（一）以材料、结构组合研究为方向，深入研究路面车辙，解决山区长上坡路面车辙病害。

针对杭金衢新岭隧道口K46+080- K46+736（衢向）长上坡病害，

选择以剪应力作为控制沥青路面破坏的力学指标，运用摩尔-库仑定律，根据材料不发生剪切滑动应具备的条件是：τ≤C+σtgφ。为了提高材料的粘聚力C，采用高粘度天然湖沥青TLA和SBS改性沥青组合的复合改性沥青；为了提高混和料的内摩擦角φ，中下面层采用中粗粒式密级配ATB-25沥青碎石；三层结构层混合料中均掺加纤维，提高抗车辙能力。

该方案实施至今，经历的7年的重载交通考验，无任何的车辙和路面破坏，大大降低路面维修的全寿命周期成本，得到了业主的高度评价。2007年，该方案还成功地推广到金丽温高速公路的大梁山隧道口路面车辙处治，取得了良好的效果。

2006年，公司还参与了浙江省交通厅《浙江省山区高速公路长上坡路段抗车辙沥青路面应用技术研究》课题，对山区公路长上坡路段车辙形成机理、沥青混合料优化设计、沥青路面结构组合优化设计、沥青路面施工技术与质量检测技术和交通管理措施等方面进行了系统的研究，并在杭金衢和甬台温高速公路的长上坡车辙处治中取得了良好的效果，该课题的研究成果达到国际领先水平，并被评为2007年中国公路学会二等奖。

（二）以NovaChip?超薄罩面为抓手，积极开展路面预防性养护。

目前，路面应对的环境越来越严酷，道路养护与保值已逐渐成为道路行业的重点和难点，NovaChip?超薄罩面是一种具有快速施工、耐磨耗、噪音小、排水性能好、造价低的预防性路面养护技术。2009年，公司在省内率先引进了NovaChip?超薄罩面技术，并购买了具有

同步洒布乳化沥青和摊铺沥青混凝土的福格勒S1800-2摊铺机。NovaChip?是一种使改性沥青乳化沥青粘层NovaBond TM与断级配改性热沥青混合料NovaBinder TM 同步洒布摊铺的技术，其核心是利用同步洒布摊铺技术，使热的混合料NovaBinder摊铺在NovaBond上，在高温作用下，NovaBond中的水被气化并产生压力，吸附部分泡沫化的乳化沥青通过混合料空隙上升，最终形成4-5mm的防水粘结层，形成强大的粘结力。

超薄磨耗层NovaChip?具有快速施工，孔隙大、透水性强、减少雨天行车水雾、降低行车噪音，薄层罩面、降低养护成本、延长路面使用寿命等特点。2009年，公司在杭金衢金华段K152+797.19-K153+780.19衢向及 K154+282-K155+437.69衢向实施了NovaChip?超薄罩面试验，该试验路经过3年运营，至今路况良好，未出现任何病害。2011年9月，公司在杭金衢高速公路组织了浙江省NovaChip?超薄磨耗层现场推广会，与会省厅领导一致肯定了超薄磨耗层技术，其简单、快捷的施工工艺，在交通量大的高速公路养护上具有明显优势，是当前高速公路解决路面表面功能下降的有效途径，具有很大的推广价值和应用前景。

（三）以薄层铺装等多种新工艺为组合，成功完成钱江三桥主桥面加铺工程。

2006年4月，钱江三桥维修进入桥面铺装层施工阶段。根据当时原桥面沥青铺装层出现了较多的拥包、车辙、坑槽、裂缝、翻浆等路面病害，水泥铺装层和沥青铺装层之间呈无粘结状态情况。公司从

加强层间粘结和结构层材料着手，在省内率先引进抛丸机对桥面进行抛丸处理（打毛和除浆处理）、热沥青碎石同步封层技术，提高桥面的防水粘结能力。根据厚3.0cm AC-10沥青混凝土薄层铺装要求，合理地选择级配、沥青胶结料，采用天然湖沥青与SBS改性沥青混合的复合改性沥青及掺加聚酯纤维等技术措施，顺利完成项目实施，至今经历5年大交通流量的考验，桥面铺装层无任何的破损，受到行业主管部门和业主的高度赞扬。

从技术上分析钱江三桥薄层铺装：首先混合料是典型的间断密级配形式，既抗高温，又抗水损害；其次掺加了天然湖沥青，对提高沥青混合料的抗高温是有积极作用的，对沥青胶结料的长期抗老化能力也是有效果的；第三掺加聚酯纤维，对抗高温和抗水损害具有双重作用；第四薄层结构设计合理：由于薄层AC-10是建立在刚性的水泥混凝土基础之上，两者模量相差太大，这对面层的抗剪特性是不利的，但从剪应力峰值在结构层厚度分布位臵看, 峰值约在距路面顶4.0cm 位臵左右,由于AC-10只有3.0cm，那么剪应力峰值通过防水粘结层转移到了水泥铺装层，AC-10成功地规避了剪应力峰值，这对薄层沥青铺装层是有利的。

钱江三桥大修是一项系统工程，期间大量地应用了新技术、新材料、新工艺、新设备，为了能够更好推广这项技术，公司主要技术骨干编写了论文《钱江三桥桥面沥青薄层铺装工艺探析》，并发表在《交通建设与管理》杂志上。

（四）以研究交通部西部课题项目为依托，开展钢桥面ERS技术

的推广应用。

2009年，公司参与了交通部西部课题项目《树脂沥青组合体系ERS钢桥面铺装技术研究》,ERS钢桥面铺装技术是世界上三大钢桥面铺装技术之一，具有以下功能特点：

(1)EBCL环氧粘结碎石层可有效解决桥面铺装界面的抗剪问题，施工简便。

(2)RA05冷拌树脂沥青混合料整体化层耐高温、耐水损、耐疲劳，以RA05做平台SMA层易施工且不滑动。

(3)EBCL＋RA05＋SMA13的新型组合铺装结构，防水防腐可靠，铺装层受水损坏的危险大幅降低。

(4)树脂沥青组合体系铺装对施工环境条件的要求不高，不需要特殊的施工机具、苛刻的工艺要求。

(5)树脂沥青组合体系属国内自主创新技术，材料供应可靠，综合造价经济。

(6)树脂沥青组合体系结构施工及养护时间短，后期维护方便，维护费用低，表面的SMA层独立于整个结构，可铣刨重臵，综合经济高。

依托于ERS课题的研究，2011年，公司独立完成了嘉兴乍王公路焦山门桥钢桥面ERS所有结构层的材料试验、设备工艺研究、混合料配合比设计和工程施工。通过该工程的实施，系统地掌握了钢桥面ERS施工全套技术。2012年，公司参与了绍嘉跨海大桥钢桥面ERS实体箱梁试验，通过对不同结构的施工，采用足尺加速加载试验，对

ERS技术有了更深的理解。2012年，ERS钢桥面课题研究成功地进行了交通部的验收鉴定，成果水平达到国际领先。同年，我公司成功承接了之江大桥的钢面施工任务，目前各项工作正在准备中。

（五）以主动加固桥梁为指引，开展体外预应力碳纤维布技术在混凝土桥梁加固中的应用研究。

传统CFRP桥梁加固往往采用被动加固的方式，为了充分发挥CFRP的高强度，我们采用预应力CFRP的技术，加固方式由被动转化为主动。预应力碳纤维布技术作为一项新技术，是在桥梁梁板等结构功能没有完全丧失，只是性能减弱及安全度下降的情况下，对其进行补强与加固处理，达到提高其承载能力、恢复其工作性能及延长其正常使用年限效果的。2008年，公司联合南京航空航天大学、淮海工学院等单位进行了《预应力碳纤维布技术在混凝土桥梁加固中的应用研究》项目研究。

课题通过理论和实践验证了预应力碳纤维布技术在混凝土桥梁加固中的粘结层性能、动力特性、低周重复加载性能等，提出了预应力碳纤维布加固混凝土桥梁设计要点，并在杭金衢杭绍段实体工程中得到了应用，效果良好。

2010年8月，经交通厅科技处组织相关专家鉴定，项目研究成果达到国际领先水平。

2011年，公司技术人员对《预应力碳纤维布技术在混凝土桥梁加固中的应用研究》课题成果总结编制形成了“预应力碳纤维加固桥梁混凝土结构施工工法”，并被中国公路建设行业协会批准为2011年

度公路工程工法。

（六）以橡胶沥青课题研究为依托，开展浙江省橡胶沥青路面（湿法）的应用研究。

橡胶沥青具有的优越的路用性能和良好环保的价值，是当下沥青路面研究的热点之一。2007年，公司与杭金衢、金丽温公司合作，承接了浙江省交通厅科研项目《浙江省橡胶沥青路面（湿法）的应用研究》。课题选用优质的40目大卡车废胎胶粉，参照交通部橡胶沥青应用指南配合比设计，并将填料全部用水泥代替。2009年，课题组分别在杭金衢和金丽温高速公路的罩面养护工程中实施了橡胶沥青路面的铺筑，主要的结构形式有：罩面路段：改性乳化沥青粘层（或橡胶沥青应力吸收层）+厚3.5-4.0cm橡胶沥青ARC-13砼；隧道“白改黑”路面：在原水泥路面上铺筑橡胶沥青应力吸收层+厚3.5橡胶沥青ARC-13砼。试验路段实施后至今良好。

通过橡胶沥青的课题研究和应用，我们剖析了水泥在橡胶沥青路面中的作用：1、提高了路面的水稳定性，水泥与沥青中的酸性物质产生反应生成粘附性较强的结构沥青，增强了沥青与石料的粘附性。

2、提高了路面的高温稳定性，在营运过程中，橡胶沥青路面中的水泥得到了逐渐硬化，从而使沥青胶浆变硬，提高了胶浆的劲度模量，从而大幅提高了橡胶沥青AR-AC13混合料的动稳定度。

一般类型混合料不能全用水泥替代矿粉，因水泥掺量过多，易造成沥青胶浆变的更硬，从而导致沥青路面变脆。而对于橡胶沥青混合料，因橡胶粉与基质沥青不能完全发生化学反应，其橡胶沥青中尚有

大量橡胶颗粒存在，此橡胶颗粒在混合料中实际上也起到了填料的作用，增加了路面的柔性；水泥填料取代矿粉，在硬化过程中增加了橡胶沥青路面的刚性。橡胶沥青和水泥共同作用组成了“刚柔相济”的橡胶沥青路面。

课题经专家鉴定，研究成果总体达到国内领先水平，根据课题成果，我们编制了浙江省工法《湿拌法橡胶沥青ARC-13混合料路面施工工法》由浙江省建设厅文件浙建发【2008】271号发布。2011年，由我公司参与的中华人民共和国交通运输行业标准《公路工程废胎胶粉橡胶沥青》成功发布，标志着橡胶沥青路面技术正式走向推广应用阶段。

（七）以提高改性沥青质量为目的，开展红外光谱法测定改性沥青中SBS含量的应用研究。

改性沥青中的SBS含量的多少一度是影响我省沥青路面质量的重要因素之一，主要原因是一方面随行业竞争的加剧，聚合物SBS售价的提高，一些厂家为了追逐利润，生产时以改性沥青的极限指标（物理性能）作为质量控制的尺度，存在减少SBS用量或添加其它低价代用材料的倾向；另一方面对改性沥青监管的技术手段是以物理指标检测为主，无法从SBS的含量上进行定量地控制改性沥青质量。

在省厅领导的大力支持下，2010年，公司申请了《红外光谱法测定改性沥青中SBS含量的应用研究》的课题，建立一种能准确、快捷地测定改性沥青中SBS含量的红外光谱方法，使可以从分子结构的层面上对改性沥青中的SBS进行定量分析。通过对SBS改性沥青标样

的配制，方法误差范围的确定，方法的通用性验证等一系列试验，对改性沥青中SBS含量的测定可在5小时内获得检测结果，测定误差不大于5%，实现了性沥青中SBS含量的快速、精确定量测定。

本课题研究成果经专家鉴定，达到国际先进水平；通过课题研究，公司获得了一项发明专利《一种改性沥青中SBS改性剂含量的红外光谱分析方法》，并编写了一本指南《浙江省改性沥青中ＳＢＳ含量的红外光谱分析测试指南》。本方法的建立，为准确测定ＳＢＳ含量奠定了基础，由此获得交投集团2011年科技成果二等奖，2012年被交通厅确定为的交通系统推广技术之一。

（八）以快速养护为方向，开展高速公路养护成套技术应用研究。

高速公路养护施工具有工作内容繁杂、任务重，封道施工社会影响大、安全管理压力大等特点，并要求及时、快速、高效、优质养护，为此，有必要研究高速公路路面常见病害的快速养护技术，体现“以人为本、以车为本”的养护管理方针。2006年，我公司承接了省厅科技计划项目：高速公路路面常见病害快速养护技术研究。项目对高速公路沥青路面坑槽、车辙、裂缝、翻浆及桥梁伸缩缝破损等病害进行了系统的研究分析，通过理论分析和现场实践，提出了快速修补的技术措施，创新了坑槽修补凿缝开槽、路面裂缝处治工艺，引进并开发了多种先进养护设备，根据各养护路段实际情况提出了不同的设备组合方案，为机械化快速养护提供了科学依据。

本课题于2008年7月鉴定，成果水平为国内领先。2010年，课题获浙江省公路学会科学技术奖三等奖。

（九）以低碳养护为方向，开展高速公路热再生技术应用研究。

根据低碳经济发展的要求，道路建设应采用环保型绿色建设材料，减少材料在建设过程中的能耗。提高循环利用和再生材料的利用比例，减少不可再生资源的使用。在高速公路养护过程中，我们采用就地热再生和厂拌热再生技术。

就地热再生是交通投资集团的科研项目，设备采用浙江省公路局购进的森远时代再生列车，我们通过再生时代列车设备组成与工作原理分析，提出了时代再生列车就地热再生的施工工艺与流程，并重点研究了施工关键技术、施工质量控制与工程质量验收。沥青混合料材料设计步骤，主要包括原材料评价与选择、级配确定、最佳沥青用量确定与性能检验，通过试验分析解决了每一个步骤的关键问题，形成了就地热再生沥青混合料材料设计方法。并创新性的采用温拌技术提高材料压实度，保证施工质量。2011年，技术人员对《高速公路SBS 改性沥青路面就地热再生关键技术研究》课题成果总结编制形成了“SBS改性沥青路面就地热再生施工工法”。12月，课题通过交通投资专家验收。

2010年，我公司投资近300万元在萧临浦拌和中心安装了RLB-2000型厂拌热再生设备。厂拌热再生技术先将旧沥青路面破除后运回工厂，通过破碎、筛分分类，并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标，掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂(必要时)进行拌和，使混合料达到规范规定的各项指标，按照与新建沥青路面完全相同的方法重新铺筑。实践证明：厂拌热再生沥青路面能够达到并保持所要求的各项路用性能指标，并且具有更好的抗车辙性

能。2012年5月25日，萧山区经济和信息化局组织有关专家和相关职能部门萧山分公司“再生沥青砼”生产现场及相关资料进行了实地检查，并通过公示程序，一致认定该公司再生沥青砼符合国标GB/T25033-2010《再生沥青混凝土》的技术要求和国家产业政策，为资源综合利用产品。

（十）以节能减排为指引，开展高速公路车辙病害浅层铣刨薄层加铺快速修复技术研究。

沥青路面的车辙处治一般以铣刨回填的方式进行，但对于深度只有0-2cm结构性轻微车辙，若没有其他综合性病害，铣刨回填的方式就显得浪费，会产生很多的铣刨费料。为了解决这个问题，公司原创性地提出了轮迹带浅层窄幅铣刨薄层加铺”的高速公路沥青路面车辙病害快速处治新技术，取得了良好的车辙处治效果。并围绕加铺结构、材料、设备和施工开展了系统研究。依托杭金衢高速公路金华段的实体工程，在加铺材料选择与组成设计、摊铺机改装和窄幅轨道式摊铺、薄层改性沥青SMA-10窄幅压实等方面取得重要进展，形成了成套工程技术。

本课题为省厅2007年度科技计划项目，2008年11月，课题经鉴定验收，成果水平国际先进。通过课题的实施，我们还获得了一项专项：轨道式沥青摊铺机（专利号：ZL 2008 2 0168140.X）获得了国家知识产权局颁发的实用新型专利证书。

二、养护技术创新的下步打算

今后，我们将继续坚持科技兴企、创新发展理念，围绕集团公司

“十二五”科技发展规划，认真做好对已实施的课题和四新技术的总结分析和推广工作，并重点做好以下几方面的工作：

(一)以政策为导向，围绕养护市场需求，积极开发、引进四新技术。

建设是发展，养护是可持续发展。当前的养护政策以“绿色、低碳”为主题，我们要适应时代的潮流，在养护工程中要大力发展“节能减排”技术，在不同的路面结构层中做适合的再生技术，推行可持续发展的循环经济。同时，养护市场的需求是以“优质、高效”为核心，在以人为本、以车为本的人文环境中，市场需要的是快速、优质的养护技术，特别追求技术的高效性。因此，我们认为，四新技术必将引领养护技术的发展。

(二)总结成功的经验技术，大力推广应用四新技术。

发展四新技术，关键在于推广应用。目前，好多科技成果推广力度不够，部分成果束之高阁。我们认为四新技术推广应用的根本动力在于四新技术转化为生产力所能产生的经济能量，四新技术具有极高的生产力，经济能量越大，社会需求就越旺。因此，各级机构应总结成功经验技术，对四新技术作系统的整理，组织专家进行生产力评估，按照对生产力贡献大小，进行分类、分重点、分阶段、分区域进行推广。

（三）继续做好交流、培训工作。

根据“走出去、请进来”的思路，加强与高等院校、科研院所、业主单位、内部兄弟单位及省内外养护企业的合作、交流，不断追踪养护工程技术前沿，丰富技术储备。并依托公司技术交流会、总师例

会、质量会议等会议平台，加强四新技术的内部交流、培训。